HellermannTyton تُنتج ملحقات نهايات الروبوتات بسرعة أكبر باستخدام FDM

لا يقتصر استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية FDM في المصانع على إعداد النماذج الأولية، بل تُستخدم أيضًا لإنتاج أدوات مخصصة تُستعمل يوميًا في خطوط الإنتاج. بدأت HellermannTyton، المتخصصة في منتجات إدارة الكابلات، بإنتاج الملحقات التي تُركّب عند نهاية ذراع الروبوت داخليًا باستخدام FDM. وتوضح تجربة الشركة كيف يمكن لتسريع تعديل التصميم في الأدوات المساعدة المخصصة ذات الكميات المحدودة أن ينعكس على سير الإنتاج.

لماذا تُعد الأداة الموجودة عند نهاية الروبوت مهمة؟

تؤدي أدوات نهاية الذراع، المعروفة باسم end-of-arm tooling، مهامًا مثل إمساك القطع ونقلها وتوجيهها أو تغليفها. وغالبًا ما تُصمّم هذه الملحقات بما يتناسب مع منتج معين وخطوة محددة في الأتمتة على خط الإنتاج. وعندما يعتمد تصميم أداة مخصصة وتصنيعها وتعديلها على مورد خارجي ضمن عملية التوريد التقليدية، فقد تستغرق التعديلات أسابيع. وفي المثال الذي نقلته الشركة إلى TCT Magazine، أُشير إلى إمكانية تجربة التصاميم الجديدة خلال بضعة أيام بفضل الإنتاج الداخلي.

تذكر HellermannTyton أنها طبعت حتى الآن 38 أداة مختلفة باستخدام نظام Stratasys Fortus 450، وأن هذه الأدوات أنجزت مجتمعةً عشرات الملايين من الدورات. ووفقًا للنتائج التي نشرتها الشركة، سُجلت انخفاضات وصلت إلى 50% في وزن الأداة ومدة التسليم، وإلى 75% في التكلفة. وتتعلق هذه الأرقام بتطبيق الشركة المحدد، ولا تعني أن المكاسب نفسها ستتحقق مع كل قطعة أو في كل منشأة.

كيف عولجت مخاوف المتانة؟

عندما بدأ الفريق تقييم التصنيع الإضافي، تساءل عما إذا كانت القطع البلاستيكية قادرة على تحمّل ضعف المتانة بين الطبقات وأحمال دورات التشغيل. وبعد إجراء تجارب بالتعاون مع المورد SYS Systems، جرى تقييم مادة من النايلون 12 المقوّى بألياف الكربون، واختبار الأداة المصممة في ظروف التشغيل الفعلية. وتكمن النقطة المهمة هنا في عدم اختيار المادة بالاعتماد على بيانات الكتالوج وحدها، بل في إعداد قطعة تجريبية تمثل قوة الإمساك الفعلية واتجاه الحمل وسطح التلامس ودورات التشغيل المتكررة.

قد يتأثر سلوك قطع FDM باتجاه الطباعة ومسار الأداة وغيرها من قرارات الإنتاج. لذلك، ينبغي أن يكون توجيه النموذج وهندسة نقاط التثبيت وترتيب الطبقات بالنسبة إلى اتجاه الحمل جزءًا من تصميم أي ملحق يحمل أوزانًا عند نهاية الروبوت. وإذا كان لكسر القطعة أثر على السلامة أو جودة المنتج، فلا ينبغي تجاوز التجربة والتحقق من صلاحيتها.

لأي منشآت يمكن تطبيق هذا النهج؟

يمكن دراسة هذا النهج خصوصًا في خطوط الإنتاج التي تشهد تغييرات متكررة في المنتجات، وتستخدم عددًا قليلًا من الماسكات أو الأدلة المخصصة، وتحتاج إلى تعديل الأدوات. في البداية، تُسجّل وظيفة الملحق الحالي والحمل الذي يتحمله وعدد دورات تشغيله وبيئة عمله. بعد ذلك، يُراجع التصميم ليلائم الطباعة، وعند الاقتضاء يُختبر نموذج أولي على خط الإنتاج الفعلي. وإذا نجحت التجربة، يمكن إنتاج نسخ احتياطية من القطعة مجددًا انطلاقًا من الملف الرقمي. أما التطبيقات التي تتضمن درجات حرارة مرتفعة أو تماسًا كيميائيًا أو متطلبات سلامة حرجة، فتحتاج إلى تقييم متخصص إضافي لملاءمة المادة والتصميم.

يمكن أن تكون خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تقدمها Ucuz3D لاحتياجات القوالب والتجهيزات والأدوات المخصصة القابلة للإنتاج بتقنية FDM نقطة بداية لتقييم مدى ملاءمة الملف للإنتاج. وعند دراسة اختيار المادة، يمكنك الاطلاع على خيارات الطباعة بمواد هندسية؛ ولمعرفة التكلفة التقديرية، يمكنك استخدام صفحة أسعار الطباعة ثلاثية الأبعاد الاقتصادية. وبما أن حجم القطعة واختيار المادة قد يؤثران في حساب التكلفة، فقد تساعدك أيضًا مراجعة دليل تأثير اتجاه الطباعة على متانة القطعة في توضيح قرارات التصميم.

الرسالة العملية من تجربة HellermannTyton ليست أن FDM تحل محل كل أدوات المصنع، بل إنها بديل إنتاج يمكن تجربته في الموقع للملحقات ذات الهندسة الملائمة، والكميات المحدودة، والتعديلات المتكررة. ولا تتوقف عوامل النجاح على الطابعة وحدها، بل تشمل اختيار المادة المناسبة، والتصميم الذي يراعي الأحمال، والتحقق من الأداء في الاستخدام الفعلي.